锰矿区典型汞排放源——锰矸石中汞溶出排放特征

为掌握锰矿开采产生的锰矸石向环境中排放汞状况,以某大型锰矿开采企业的锰矸石为研究对象,开展锰矸石中汞的静态浸泡和动态淋溶特征研究.静态浸泡实验分别考察不同粒径(6-20目、20-100 目、大于 100 目)、pH 值(4.0、4.8、5.6),浸泡时间(10-180 min)、固液比(1∶16、1∶8、1∶5.3、1∶4、1∶3.3、1∶2.7)、温度(25、35、45 ℃)对锰矸石中汞溶出特征影响.动态淋溶实验采取在淋溶柱内分别装入6-20目、20-100目,以及大于6目混合锰矸石样品各300g,温度为25℃,以1.
0mL·min-1淋溶速度,每间隔24h连续加模拟酸雨(pH为4.0)进行淋溶实验,共计反复淋滤38d.实验结果表明:在静态浸泡实验中,锰矸石中汞的浸出量随浸泡时间增加而增加,固液比越小,浸出量越大;温度升高,浸出量增大.酸性条件有利于增加锰矸石中汞的迁移性,粒径较小的锰矸石拥有更大的比表面积,与浸泡溶液的接触面积越大,锰矸石中汞更易于溶解析出.固液比为1∶2.7时,不同粒径锰矸石中汞浸出量均为最大,表明较大的降雨量和积水量可能增加锰矸石中汞的溶出释放风险.在动态淋溶实验中,不同粒径锰矸石中淋溶汞浓度变化显著,且均在13-38 d时间范围内,呈逐渐变小的相似释放规律;淋溶后的溶液均呈现酸度增大.通过估算,每年每吨锰矸石尾矿大约溶出汞量为375.9mg,锰矿原矿开采人为活动过程均会向环境中排放大量的汞.